Résumé PFE

Université du Québec à Chicoutimi
Mémoire présenté dans le cadre du cours de
Projet de fin d’études
6GLG604
Par
Guillaume Lefebvre
Géochimie des apatites de la Zone Paul,
dépôts du Lac à Paul, Québec, Canada
Corrélation avec l’imagerie spectrale
14 Décembre 2011

Projet de Fin d’Étude – Guillaume Lefebvre
Université du Québec à Chicoutimi - Session Automne 2011
I
RÉSUMÉ
Le but de ce travail de recherche était de vérifier la présence de différents
types d’apatite dans les faciès nelsonitiques montrant les plus fortes concentrations
en phosphore sur roche totale (P2O5 ≥ 12,75 % poids) du gisement de P-Ti du Lac à
Paul de la compagnie Les Ressources d’Arianne Inc (LRA) comme le suggèrent les
images spectrales réalisées par le Core Mapper de la compagnie Photonic
Knowledge. Pour tester cette hypothèse, dix (10) lames minces polies ont été
réalisées à partir de dix (10) échantillons provenant du forage PAU-08-07 de la
compagnie LRA. Ces échantillons ont été sélectionnés de la façon suivante : huit (8)
échantillons proviennent des faciès les plus enrichis en P2O5 (des concentrations
atteignant 16,5 % poids de la roche totale), et deux (2) échantillons provenant des
faciès montrant des concentrations typiques en P2O5 (6 à 9 % poids de la roche
totale).
Pour réaliser cette étude, les lames ont fait l’objet d’une étude pétrographique
et géochimique approfondie. Ces lames ont également été soumises à une
cartographie des éléments majeurs à la microfluorescence-X (XRF). Par la suite, les
300 apatites (à raison de 30 par lames) sélectionnées au cours de l’étude
pétrographique ont été analysé par ablation au laser couplée à la spectrométrie de
masse à émission de plasma (LA-ICP-MS). Les données sur la géochimie des
éléments traces (P, Cl, Sr, Ba, REE, Th et U) ont servi à comparer la composition des
apatites à l’aide de graphiques binaires par un logiciel (JMP) permettant de visualiser
graphiquement et simultanément toutes les combinaisons possibles d’éléments
chimiques. Cela a permis de produire une matrice de graphiques binaires dans
lesquels toutes nos analyses sont projetées. Ces graphiques montrent clairement
qu’il n’y a qu’un seul type d’apatite dans les roches à fortes concentrations de P2O5
ainsi que dans les roches montrant des concentrations en P2O5 plus typiques.
Par contre, ces travaux ont permis de montrer la présence d’apatites de
compositions légèrement différentes pour certaines roches montrant des
particularités. En effet, la partie silicatée d’un des échantillons est dominée par de
l’amphibole et plusieurs apatites montrent un appauvrissement relatif en Terres
Rares Lourdes par rapport au Terres Rares Légères. L’autre échantillon montrant des
apatites légèrement différentes contient une veinule de sulfure et plusieurs apatites
montrent des ratios Th/U plus élevés que l’ensemble des données. En conclusion,
cette étude a permis de mettre en évidence différents types d’apatite
« géochimique » mais ils pourraient être associés à des phénomènes plus locaux au
sein du gisement (amphibolitisation, veinule de sulfure) plutôt qu’aux concentrations
élevées de P2O5 dans la roche totale.

Projet de Fin d’Étude – Guillaume Lefebvre
Université du Québec à Chicoutimi - Session Automne 2011
II
REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier profondément Nadège Tollari de Les Ressources d’Arianne
Inc. pour sa confiance et son engagement dans ce projet qu’elle m’a elle-même
confié. Elle a su se montrer très généreuse envers moi.
Un second merci tout particulier à Philippe Pagé. Son sens critique et sa
détermination dans ce projet m’a beaucoup fait avancer. Son travail de moine à la
correction de mon texte est tout à son honneur.
Un très gros merci aux dirigeants de Les Ressources d’Arianne Inc. soit,
Bernard Lapointe et Daniel Boulianne qui m’ont fait confiance depuis trois années et
qui continuent à m’appuyer en me confiant ce projet qu’ils ont financé d’un bout à
l’autre. Merci de m’avoir donné accès au matériel, de m’avoir apporté du support
technique et logistique.
Un merci spécial avec les collaborateurs de Photonic Knowledge Christian
Sasseville et Éric Roberge avec qui le partenariat fût enrichissant.
Merci à Sarah Dare, qui m’a montré à reconnaître les sulfures et les oxydes.
Merci à Dany qui m’a patiemment montré comment fonctionne le LA-ICP-MS
et qui m’a jasé des résultats obtenus.
Merci à Paul Bédard pour la cartographie des éléments majeurs.
Merci à Sarah-Jane Barnes qui a gardé un œil sur mon projet et d’en être la
lectrice.

Projet de Fin d’Étude – Guillaume Lefebvre
Université du Québec à Chicoutimi - Session Automne 2011
III
TABLE DES MATIÈRES
RÉSUMÉ ..................................................................................................................................... I
REMERCIEMENTS ................................................................................................................. II
TABLE DES MATIÈRES ....................................................................................................... III
LISTE DES FIGURES ............................................................................................................. IV
LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................ VI
LISTE DES ANNEXES SUR SUPPORT ÉLECTRONIQUE (CD-Rom) ............................. VII
CHAPITRE 1 : INTRODUCTION ............................................................................................ 1
CHAPITRE 2 : PROJET DU LAC À PAUL – ZONE PAUL ................................................... 4
2.1 – Localisation ................................................................................................................... 4
2.2 – Géologie ........................................................................................................................ 5
2.2.1 – Géologie régionale ................................................................................................. 5
2.2.2 – Géologie de la propriété ......................................................................................... 5
2.2.3 – Nelsonite ................................................................................................................. 8
CHAPITRE 3 : PROJET DE RECHERCHE ............................................................................. 9
3.1 – Méthodologie ................................................................................................................ 9
3.1.1 – Description Microscopique .................................................................................... 9
3.1.2 – Analyses des éléments majeurs (XRF) ................................................................. 12
3.1.3 – Analyses des éléments traces ............................................................................... 13
3.2 – Résultats ...................................................................................................................... 20
3.2.1 - Description microscopique et classification des roches ........................................ 20
3.2.2 – Discussion de la cartographie des éléments majeurs de l’échantillon 9275-80 à la
microfluorescence-X ........................................................................................................ 26
3.2.3 – Discussion des résultats d’analyses des apatites par ablation au laser et ICP-MS29
CHAPITRE 4 : CONCLUSIONS ............................................................................................ 34
4.1 - Description microscopique .......................................................................................... 34
4.1.1 - Les tableaux .......................................................................................................... 34
4.1.2 - Les proportions modales et les classifications ...................................................... 35
4.2 - La sélection des apatites et les associations minéralogiques ....................................... 36
4.3 - La caractérisation géochimique des apatites ................................................................ 36
4.3.1 - Les éléments majeurs analysés à la microfluorescence-X .................................... 36
4.3.2 - Les éléments traces analysés au LA-ICP-MS ....................................................... 36
4.4 - Atteinte des objectifs de départ .................................................................................... 37
CHAPITRE 5 : RECOMMANDATIONS ............................................................................... 38
ANNEXES ............................................................................................................................... 39
RÉFÉRENCES ......................................................................................................................... 40